Kontinentalhang

Der Kontinental(ab)hang (auch Kontinentalabfall oder Kontinentalböschung) ist jener Teil des Kontinentalrandes, an dem sich der Ozeanboden von der Kante des Schelfs (100–200 m Tiefe) bis zum Kontinentalfuß in etwa 2000 bis 4000 m Tiefe absenkt. Als Teil des Bodens der Tiefsee entspricht der Kontinentalhang der Tiefenzone des Bathyals (griech. bathys – tief).

Schematisches Profil eines Kontinentalrandes einschließlich des Kontinentalhanges

Überblick

Die Abhänge zu den tiefen Bereichen der Ozeane besitzen eine durchschnittliche Neigung von nur 4°, bis sie ab etwa 4000 m Tiefe über den Kontinentalfuß in die Tiefseebecken übergehen. Sie liegen im Durchschnitt in einer Meerestiefe von 2000 m. Die Breite des Kontinentalhanges, d. h. die Distanz zwischen Schelfkante und Kontinentalfuß, kann bis zu 200 km betragen.

Die sanfte Neigung der Kontinentalhänge ist bisher noch nicht zufriedenstellend geklärt, denn Sedimentpakete könnten unter Wasser stabile Hänge mit einer Neigung bis zu 15° bilden. Eine Erklärung für die geringe Neigung ist der Einfluss sogenannter interner Wellen, Wellen an der Grenzfläche unterschiedlich dichter Wasserschichten. Trotz der geringen Neigung der Hänge kommt es vor, dass ihre Sedimente in Form von Suspensionsströmen in Bewegung geraten.

Schlammlawinen am Meeresgrund

Im Rahmen des Ocean Drilling Program (ODP) untersuchen Geowissenschaftler die Existenz von festen Gas-Wasser-Verbindungen (sogenannten Gashydraten) an mehreren Kontinentalrändern. Dabei konnte der mögliche Zusammenhang von Gashydraten mit untermeerischen „Schlammlawinen“, sogenannten Suspensions- oder Trübeströmen, aufgezeigt werden, die in heutiger Zeit manchmal Schäden an Seekabeln oder Bohrinseln verursachen. Anhand der Zeitverzögerung hinsichtlich des Eintretens des Funktionsausfalles der Seekabel während des Abgehens von Trübströmen, konnte schon in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts deren Geschwindigkeit bestimmt werden. Die Trübeströme werden auf das Abrutschen instabiler wassergesättigter Sedimente von der Schelfkante zurückgeführt, ausgelöst etwa durch Erdbeben. Sedimentgesteine, die bei solchen Ereignissen entstehen, Turbidite genannt, finden sich heute beispielsweise in den Alpen. Diese entstammen der Zeit als sich nördlich der in Entstehung begriffenen Alpen noch ein tiefes Meeresbecken, die Alpine Vortiefe, ausdehnte und die tektonischen Vorgänge oft zu schweren Erdbeben führten. Auch in anderen Gegenden der Erde sind in Sedimentabfolgen ehemaliger Kontinentalränder häufig Turbidite nachweisbar.

Schlammiges Meeressediment mit schichtig eingelagertem Methanhydrat.

Einen besonderen Einfluss auf die Entstehung von Trübeströmen haben offenbar die sogenannten Methanhydrate, chemische Verbindungen aus vorwiegend Methan und Wasser, die bedingt durch den hohen Druck und die niedrige Temperaturen in der Tiefe, im Meeresboden in fester Form, als „Methan-Eis“ vorliegen. Bei Abnahme des Druckes oder Zunahme der Temperatur werden sie instabil, zerfallen und das Methan entweicht aus dem Sediment. Dies wiederum destabilisiert die Sedimentschichten. Insbesondere meerwärts von Flussmündungen, wo viel Sediment angeliefert wird und daher gefährlich steile Böschungswinkel entstehen, kann der Zerfall von Methanhydrat das Abrutschen von Sedimentmassen auslösen, die sich daraufhin ihren Weg den Kontinentalhang hinab bahnen, ähnlich wie eine Schnee- oder Staublawine an einem Berghang.

Rutschung in Norwegens Eismeer

Digitales 3D-Höhenmodell des Nordatlantiks mit Markierung der Position der Storegga-Rutschung. Das Relief ist hier extrem überhöht dargestellt, sodass der Kontinentalhang sehr steil erscheint.

Rutschen besonders große Schollen von der Schelfkante ab, kann die damit verbundene Verdrängung von Meerwasser Tsunamis auslösen. Entsprechendes hat sich wahrscheinlich bei der Storegga-Rutschung abgespielt, von der eine riesige Schutt- und Schlammhalde am Kontinentalabhang vor Mittel-Norwegen zeugt. Hier trat im frühen Holozän (um 8200 Jahre vor heute) so viel Methan aus, dass mehrfach weite Bereiche der Schelfkante abglitten.

Gefahren und Chancen

Bei solchen Vorgängen sind unter anderem die für EDV und Internet so wichtigen Seekabel gefährdet. Fachleute des ODP verweisen darauf, dass die Hochsee-Förderung von Erdgas und Erdöl in der Nähe von Gashydratvorkommen zur Destabilisierung dieser Vorkommen beitragen könnte. Sie könnten Bohrinseln nicht nur in der Nordsee gefährden, sondern auch vor der nordamerikanischen Atlantikküste (Blake Ridge) und vor Oregon oder im Golf von Mexiko, wo schon jetzt oder in naher Zukunft Erdgas gefördert wird.

Die im Bereich der Kontinentalabhänge durchgeführten Forschungen geben klare Hinweise darauf, dass hier große Mengen an Kohlenwasserstoffen im Meeresboden lagern. In unseren Breiten sind hier außer Norwegen beispielsweise der Meeresboden nordwestlich von Irland oder südwestlich von Spanien zu nennen. Auch im Mittelmeer werden Anreicherungen von Methangasen vermutet.

Siehe auch

• Hypsografische Kurve
• Benthal